存储器领域是半导体行业最重要的子领域之一,但也面临着一些最艰巨的挑战。这一领域的领导者是三星,近十年来,三星一直在开拓存储器技术,如垂直NAND(V-NAND)闪存。

该公司承诺继续创新,上个月公布了存储器技术的未来路线图,其中包括宣布其第8代和第9代技术。本周,三星宣布其第八代V-NAND已进入大规模生产,这标志着其存储器产品组合的一个重要里程碑。

 

Samsung’s 8th generation V-NAND. Image used courtesy of Samsung

三星的第8代V-NAND。图片由三星提供

 

在这篇文章中,我们将了解三星V-NAND的历史以及围绕其第8代技术的新闻。

 

V-NAND的历史

在过去的几十年里,随着数字电子技术的发展,NAND闪存已成为非易失性存储器中最普遍的形式之一。从历史上看,NAND闪存体系结构由2D拓扑结构组成,其中NAND单元并排且平面。

然而,随着对比特密度的需求不断增加,很快就发现这种平面架构会限制扩展能力。为了应对这一挑战,该行业提出了3D NAND,其中NAND单元不再是平面的,而是垂直堆叠在一起,并以逐层的方式连接。2013年,三星推出了第一代V-NAND技术,成为第一家将这项技术商业化的公司。

 

3D NAND architecture.

3D NAND架构。图片由企业存储论坛提供

 

最初一代的V-NAND仅由24层组成,与他们2030年的1000层目标相比,这似乎微不足道。然而,随着该公司新一代V-NAND的创新,他们开始遇到以与设备高度相关的物理限制的形式添加更多层的问题。三星随后通过缩小每个电池的表面积和高度来解决这个问题。

通过这样做,三星成功地将单个电池的体积减少了35%,从而能够在不增加解决方案高度的情况下添加更多的层。这方面的一个主要例子是他们的176层第7代NAND,尽管有额外的40层,但其高度与他们的第6代解决方案相同。

 

第8代V-NAND

现在,三星正在继续为其V-NAND产品线的丰富历史添砖加瓦,最近宣布其第八代V-NAND将量产。

三星表示,新的V-NAND解决方案是一种1兆比特三电平单元(TLC),具有业界最高的比特密度。三星将这一成就归功于其提高每片晶圆“比特生产率”的能力。三星的意思是,他们将I/O速度提高了1.2倍,达到2.4 Gbps。

随着这些改进,三星预计他们的第8代V-NAND将在企业服务器等内存密集型环境中找到关键应用。

 

添加到V-NAND历史

随着对比特密度的需求增加,三星不断通过创新其V-NAND解决方案来满足这一需求。幸运的是,他们并没有放弃这一趋势,尽管许多人对他们在未来十年将V-NAND扩展到1000+层的目标持怀疑态度。毫无疑问,这将是一个艰难的追求,但如果历史可以作为任何指标的话,三星将找到一种方法使其成为可能。